47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kemurnian alumina terhadap temperatur sintering keramik alumina, serta mengetahui pengaruh
tingkat kemurnian bahan baku alumina terhadap sifat fisis dan sifat mekanis keramik alumina. Riset dilakukan melalui tahapan sintesa alumina dengan metode
metalurgi serbuk, karakterisasi, pengolahan data dan analisa. Karakterisasi yang dilakukan meliputi: pengukuran susut volum, densitas dan
porositas, observasi SEM-EDX, uji kekerasan vickers dan fracture toughness.
4.1 Penyusutan Volume Setelah Sintering
Dilakukan pengukuran penyusutan volume sampel alumina PA dan alumina teknis setelah proses sintering. Sintering dilakukan dengan variasi temperatur
1250
°
, 1350
°
, 1450
°
, 1550
°
, dan 1600
°
C dengan holding temperature 950 C,
holding time 2 jam dan heating rate 2 Cmin. Hasil pengukuran nilai penyusutan
disajikan pada tabel 4.1, dan grafik hubungan antara temperatur sintering dengan nilai penyusutan disajikan pada gambar 4.1.
Tabel 4.1 Penyusutan Kearmik Alumina setelah Sintering Temperatur
Sintering C
Alumina PA Alumina Teknis
Susut Massa gr
Susut Volume cm
3
Susut Massa gr
Susut Volume cm
3
1250 0.0564
0.0313 0.0488
-0.0047 1350
0.0546 0.0661
0.0459 0.016
1450 0.0807
0.1167 0.0577
0.05 1550
0.056 0.1700
0.0568 0.03509
1600 0.066
0.2379 0.0588
0.145
PDFill PDF Editor with Free Writer and Tools
48
Gambar 4.1 Penyusutan Keramik Alumina PA dan Alumina Teknis Grafik pada gambar 4.1 menunjukan bahwa semakin tinggi tingkat kemurnian
bahan alumina yang digunakan, maka semakin besar penyusutan yang dialami sampel keramik alumina. Peningkatan temperatur sintering juga mengakibatkan
kecenderungan penyusutan keramik alumina PA dan alumina teknis meningkat seiring peningkatan temperatur sintering. Pada grafik 4.1 juga terlihat bahwa
penyusutan keramik alumina PA lebih besar dibandingkan penyusutan pada keramik alumina teknis. Hal ini disebabkan karena proses densifikasi pada
keramik alumina PA lebih cepat sehingga penyusutan shrinkage pada sampel lebih banyak dari penyusutan keramik alumina teknis.
Menurut R. Simanjuntak 2011, pada dasarnya proses densifikasi pada proses sintering telah menyebabkan terjadinya penyusutan, besar penyusutan ini
bergantung pada besarnya temperatur dan lamanya waktu pembakaran, juga erat hubungannya dengan keadaan awal porositas. Tidak semua proses penyusutan
berlangsung merata. Penyusutan yang terjadi dapat terjadi karena perbedaan ukuran butir, distribusi temperatur tidak merata, waktu sintering yang berbeda
PDFill PDF Editor with Free Writer and Tools
49
untuk setiap titik, adanya penyusutan anisotropik dan orientasi partikel, komposisi dari campuran dan pada proses pencetakan, dan pembentukan sampel dengan cara
dry pressing kurang teliti. Penyusutan shrinkage mengakibatkan sampel keramik alumina PA dan
alumina teknis mengalami perubahan atau pengurangan dimensi baik massa maupun volume sampel. Keadaan ini berhubungan dengan proses densifikasi
pemadatan yang terjadi saat proses sintering. Proses ini meliputi difusi atom- atom yang mengarah kepada pergerakan dari batas butir dimana ikatan terjadi
antar partikel-partikel yang berdekatan sehingga membentuk pertumbuhan leher yang mengakibatkan pusat partikel bergerak semakin dekat. Tahap penyusutan
inilah yang menyebabkan penurunan massa dan volume setelah sintering. Hal ini sesuai dengan penelitian Juliana Anggono, et al. 2008 yang
mengatakan proses sintering sangat mempengaruhi perubahan dimensi sampel shrinkage. Semakin tinggi temperatur sintering maka nilai penyusutannya
semakin meningkat. Hal ini dikarenakan oleh transport massa difusi atom antar partikel yang menyebabkan terbentuknya butir dan eliminasi pori.
4.2 Densitas Dan Porositas
Kategori